据中国激光杂志社网,于2024年12月17日报道,第一期接受采访的是清华大学黄翊东教授。作为光电子学领域的顶尖学者,她的学术成就得到了国际学术界的共同认可;而作为一位领导者,她的远见和洞察力使她在产业界也获得了巨大的成功。本期采访中,她将与我们分享对自身职业生涯的精彩见解,以及在科研道路上的思考、挑战及应对挑战的策略。相信这些故事能够充分体现领导力、毅力及创造力之间的相互作用,及其产生的积极影响。
本系列采访的目的,是为各位读者带来科学成就之外的人生见解,我们希望它能够成为大家了解顶尖科学家奋斗经历、价值观及思维火花的窗口。受访者们将带来激光技术、量子光学以及生物医学成像等不同领域的精彩故事,而这些故事也将充分展示出光学及光子学研究的多样性和丰富性。
受访的女性科学家们无疑都是成功克服职业生涯中面临的社会挑战,并仍在领域内做出重大贡献的人。我们相信,这个系列将为那些希望从她们的经历中汲取鼓舞的人提供宝贵的资源,并成为其获取灵感的他山之玉。在光学和光子学研究领域中,女性学者的代表性仍有不足,也正因为如此,她们是强有力的榜样,深刻鼓舞他人更加勇敢地追求自己的远大抱负。
PR:您最初是在什么时候,或是何种机遇下,对光电子领域产生研究兴趣的?
黄翊东:1983年,我考入了清华大学电子工程系,那时系里设有通信、图像处理、雷达、微波、电子真空、激光及半导体等7个专业,尽管当时不知道激光是什么,但那束明亮的光仍然给我留下了斑斓梦幻般的印象,所以我选择了这个领域。从那时起,我便开始了在光电子领域里四十余载岁月的漫漫旅程,时至今日,我对激光这块精彩非凡、奥妙卓然的热土,仍保有初见时的热爱,这个领域内拥有太多的机遇和可能,这一点一直吸引着我。
PR:开展研究工作后,您遇到了哪些挑战与困难,您又是如何克服的?
黄翊东:1994年博士毕业后,我曾在日本电气股份有限公司(NEC)工作了9年。NEC有着非常好的研发条件,我与团队成员一同研究并设计了用于光通信技术的分布式反馈(DFB)激光器,并两度获得NEC研究功绩奖。
真正的挑战出现在2003年,那时我刚刚回到清华大学。回国后,我既经历着从产业到学术的思维转变,还面临着缺少实验室、设备及科研资金的现实困境。尽管我对在NEC时的DFB研究非常熟悉,但它已经是一个足够成熟的工业产品,并不适合作为大学科研的全新方向。经过仔细的调研和认真的考虑后,我将研究目光放到了微纳光电子学这一充满创新点的新兴领域,通过申请国家自然科学基金项目和寻求企业捐赠,我成功地找到了光子晶体和表面等离激元这两个切入点,并得以开展后续研究。
经过20年的努力,从无到有,我在电子工程系建立起了一个拥有7名教职、3名专业工程师的微纳光电子学实验室。在这些年的研究中,我们成功地开发出了多种新型的微纳光电器件,先后成立了三家初创公司进行成果转化,并建立起了跨材料的微纳加工平台。时至今日,平台服务用户数已达560个。回想20年前所遇到的挑战,我认为只要定下明确的目标,并为之坚持奋斗,困难终将被克服。
PR:在众多的成就当中,您最引以为豪的是哪一项?
黄翊东:我认为最重要的成果有两项:实时超光谱成像和基于无阈值切伦科夫辐射的自由电子光源,二者分别源于20年前我所开展的与光子晶体和表面等离激元有关的研究。实时超光谱成像开辟了光谱学研究领域的新时代,基于可重构光子晶体超表面,数以百万计的微型光谱仪得以在一块芯片上同时运行,并实时反馈光谱信息;而在多层双曲超材料的无阈值切伦科夫辐射研究中,我们又创造性地提出了“自由电子辐射芯片”的全新概念,使得自由电子辐射摆脱大型加速器的硬件限制,迎来更为广阔的应用前景。
PR:当下最令您感到享受的工作是什么?
黄翊东:我是一名大学教授,最喜欢教书育人的工作。在教学和人才培养方面,我投入了大量精力。作为清华大学电子信息课程体系的主要创建人之一,除了负责固体物理和量子电子学课程的课堂教学工作,我还曾亲自编写固体物理教材。我十分享受和年轻学生在一起交流、工作的时光。
PR:对那些有志于在微纳光电子学领域从事研究工作的年轻人,您有哪些建议?
黄翊东:设定目标很重要,因为明确的目标往往可以决定整个过程。以田径比赛中的跳高项目为例,杠的高度决定了运动员起跳的位置和方式:如果目标高度是2米,那么运动员会选择背越式跳高;而如果将目标高度定为5米,那么撑杆跳便成为了唯一的选择,因为背跃式永远也跳不到5米的高度!或许在练习撑杆跳的过程中,只跳过了3米,那也超越了背跃式可能达到的高度。目标决定了姿势,姿势决定了你所能越过的最大高度。设置一个较高的目标,它将会持续激励你,并最终引领你选择一条精彩非凡的行动路线。
PR:您认为微纳光电子学领域研究未来的方向在哪里?
黄翊东:在过去的几十年里,光通信技术获得了巨大的成功,在从信息社会向智能社会迈进的过程中,对于信息的获取变得愈发重要。获取并识别光信号,是人类感知环境的主要方法,也是现代智能设备检测应用场景和感知条件变化的重要手段。光电传感可以探测到包含声、光、热、电、力、化学、生物及地理位置等多个维度的信息,是未来智能化社会中诸多领域都不可或缺的重要技术。目前,片上集成式光电传感器件仍处于产品研发阶段,结合了光计算技术的“感”与“知”片上集成式光电智能感知器件也处于萌芽阶段。我相信,光电智能传感器件的开发与产业化研究,将成为未来光电子领域的重要驱动力之一。
PR:您有哪些业余爱好,您是如何对其产生兴趣的?
黄翊东:除了阅读,我当下热衷于跑步。事实上,我年轻时不擅长长跑,真正开始坚持这项运动,是在我50岁后。目前,我坚持每次长跑5—10 km,并努力朝着一个月跑60—80 km的目标努力。开始跑步的原因也很简单,随着年龄的增长,我开始觉得自身体力和精力都在下降,我想通过运动来改善我的身体状况,而跑步就是一项最简单,且不受客观条件限制的运动。当你在行李箱中放了一双跑鞋后,即使是在外地出差,也能够找到跑步的机会。事实上,跑步的确从极大程度上提高了我的体能与精力。
PR:在工作与生活间,您是如何寻求平衡的?
黄翊东:我认为生活和工作一样重要,工作使生活变得更有意义,所以工作中的负面情绪不应被带到日常生活中。在人有限的一生中,平衡工作和生活绝非易事,尤其是女性,她们往往需要承担更多的家庭事务。很幸运,我拥有一个幸福的家庭,我的丈夫和两个孩子都非常体谅我。对我而言,从工作和生活中找到平衡的诀窍,在于更加高效地做事,并用节省下来的时间做成更多的事情。而选择性的放弃,为更重要的事情腾出时间,也是我时常会面临的抉择。此外,一定不能熬夜,要保证良好的睡眠,因为只有这样,你才能够有更加舒适的心情、更加敏捷的思维,工作效率也能因此而提升。
PR:除了杰出的科学成就,您还因学术成果转化方面取得的巨大成功而闻名。在这里,您能否向读者分享在产业化过程中的成功经验?
黄翊东:目前,我参与创办的三家公司均处于良好的发展阶段,三家公司员工总计超250人,总估值逾人民币30亿元。我认为创办公司并进行科研成果转化的关键在于知人善用,首先你需要找到一名既懂技术又熟知经营管理战略的CEO,他不仅能够组建起一支团结协作的工作团队,而且懂得构建产业生态,使公司能够在竞争的浪潮中不断前行。值得一提的是,我所创办的三家公司,CEO都是我们实验室毕业的学生,而他们也都具备我前面提到的非凡素质。同样重要的是,一旦你选择了他们,就一定要做到完全的信任,你要相信,他们比教授更懂得创业。
后记
在这次访谈中,黄翊东教授用坚定、自信与乐观的人生态度,向我们讲述了一个以坚韧、奋斗为底色的故事,并展现出一位杰出女性科学家的精神风貌。通过女性科学家专访系列文章,PR想向年轻科学家——尤其是女性科学家,分享许多过来人的故事,创造一种能够长期滋养精神的宝贵资源。本系列所要采访到的每一位科学家,都能够充分体现突破自身界限,将想法转换为现实以及高效领导力对于女性学者的意义。随着系列文章的不断更新,我们相信,会有越来越多的读者受到激励,并为成为下一代光学和光子学领域先驱传奇而不懈奋斗。
嘉宾简介
黄翊东,清华大学教授,美国国家工程院外籍院士,长江学者。长期从事光电子器件领域的科学研究及人才培养工作,曾任清华大学电子工程系主任、清华大学天津电子信息研究院院长,是清华大学电子信息大类课程体系的主要创建人之一。发表论文300余篇,已被引用数千次;申请专利182项(国际专利56项)。她是华慧芯科技、与光科技、光函数科技等光电企业的创始人。现任国际光学委员会副主席、美国光学学会会士、中国光学学会常务理事、中国电子教育学会副理事长、ACS Photonics 副主编、《光学学报(网络版)》编委。
实验室简介
清华大学电子工程系微纳光电子学实验室(https://nano-oelab.ee.tsinghua.edu.cn/)